Question

【題目】某同學利用生活中或實驗室中常用的物品，根據氧化還原反應知識和電化學知識，自己動手設計了一個原電池。請填寫下列空白：

(1)實驗原理：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

(2)實驗用品：電極(________、________)、稀硫酸、________、________、耳機(或者電流表)(填寫所缺的實驗用品)。

(3)實驗裝置如圖。

(4)原電池設計及注意的問題：

①按如圖所示裝置連接好實驗儀器，注意觀察(耳朵聽)耳機是否有聲音發出，如果沒有，可將原電池的兩個電極中的一極接觸耳機插頭上的一極(注意：接觸的同時耳機的另一個極是連接在原電池的另一個電極上的)，這時可以聽見耳機發生“嚓嚓嚓……”的聲音。其原因是在原電池中，由化學能轉化為________，在耳機中又由________轉化為聲音這種能量；

②如果將裝置中的耳機改為電流表，則鐵釘應該接電流表的______極，電極反應式為____，發生了______反應；

③銅釘應該接電流表的__________極，電極反應式為____________________________，發生了________反應。

Answer 1

【答案】 鐵釘或鐵條 銅釘 燒杯 導線 電能 電能 負 Fe－2e－===Fe2＋ 氧化 正 2H＋＋2e－===H2↑　 還原

【解析】根據Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑知，鐵失電子被氧化，則Fe作原電池負極，不如鐵活潑的金屬或導電的非金屬作原電池正極，電解質溶液為弱氧化性酸溶液，結合原電池構成條件及能量轉化方式分析解答。

（2）由形成原電池的條件可知，需要鐵為負極，正極為銅釘（其他的惰性電極如石墨、鉑等都可以），硫酸為電解質溶液，還需要燒杯、導線等；

（4）①在原電池中，由化學能轉化為電能，在耳機中又由電能轉化為聲音這種能量；

②如果將裝置中的耳機改為電流計，則電流表指針發生偏轉，形成原電池反應，鐵為負極，發生氧化反應，電極方程式為Fe-2e-＝Fe2+；

③鐵釘應該連接電流計的負極，銅釘連接電流計的正極，原電池中正極發生還原反應，即溶液中的氫離子放電，電極方程式為2H＋＋2e－＝H2↑。